RU2652337C1

RU2652337C1 - Method of extracting of gold from water-salt solutions

Info

Publication number: RU2652337C1
Application number: RU2017125070A
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Лесив; Денис Валерьевич Титов; Екатерина Александровна Князева; Елизавета Алексеевна Герасимчук
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сольвекс"
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-04-25

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy of precious metals and can be used for extraction of gold (III) with high selectance from solutions. Method of extracting gold from aqueous-salt solutions consists in extraction by sulfones, their mixtures or their solutions in organic vehicle, followed by re-extraction with recovering or alkaline stripping solution. In this case, sulfones of general formula are used (1)

(1), in which R₁ and R₂ are alkene substituents containing from 7 to 10 carbon atoms.

EFFECT: increase in drawing and selectivity of gold recovery, and use of minimum amount of extractant for processing large volumes of aqueous solutions by regenerating and returning the extractant to extraction cycle.

14 cl, 5 dwg, 9 tbl, 12 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано для экстракционного извлечения катионов золота (III) из растворов минеральных кислот, получаемых в ходе переработки золотосодержащих руд и промышленных концентратов.The invention relates to the metallurgy of noble metals and can be used for the extraction extraction of gold (III) cations from solutions of mineral acids obtained during the processing of gold-bearing ores and industrial concentrates.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Способы выделения золота отличаются от способов извлечения других металлов ввиду низкого содержания золота в породах, а также наличия большого числа сопутствующих примесных элементов. Несмотря на существующие сложности, остро стоит необходимость максимально полного извлечения золота, продиктованная высокой стоимостью этого металла.The methods for the extraction of gold differ from the methods for the extraction of other metals due to the low gold content in the rocks, as well as the presence of a large number of related impurity elements. Despite the existing difficulties, there is an urgent need for the most complete extraction of gold, dictated by the high cost of this metal.

Классическим методом для извлечения золота из растворов золотосодержащих концентратов является цементация. В качестве восстановителей золота в этом методе применяют, как правило, металлы в форме простых веществ, а также некоторые неорганические реагенты. Однако цементации золота сопутствует также восстановление катионов металлов платиновой группы и других элементов с высоким окислительно-восстановительным потенциалом, которые изначально присутствуют в золотосодержащих рудах. Невозможность селективного выделения золота и необходимость проведения дополнительной стадии разделения получаемой смеси металлов делает этот метод трудоемким и время- и ресурсозатратным.The classic method for extracting gold from solutions of gold-bearing concentrates is cementation. As reducing agents of gold in this method, metals are usually used in the form of simple substances, as well as some inorganic reagents. However, gold cementation is also accompanied by the reduction of cations of platinum group metals and other elements with high redox potential, which are initially present in gold-bearing ores. The impossibility of selective gold separation and the need for an additional stage of separation of the resulting metal mixture makes this method time-consuming and time-consuming.

Для извлечения золота также применяют электрорафинирование и пирометаллургические процессы, однако высокое энергопотребление и низкая энергоэффективность, которые являются основными недостатками этих методов, позволяют перерабатывать только высококонцентрированные золотосодержащие руды. Сорбционные методы, которые активно развиваются в последние годы, пока не нашли широкого применения в промышленности ввиду ограниченного предложения сорбентов на рынке и, как следствие, их дороговизны.To extract gold, electrorefining and pyrometallurgical processes are also used, however, high energy consumption and low energy efficiency, which are the main disadvantages of these methods, allow processing only highly concentrated gold-containing ores. Sorption methods, which are actively developing in recent years, have not yet found wide application in industry due to the limited supply of sorbents on the market and, as a consequence, their high cost.

Истощение пород с высоким содержанием золота привело к распространению такого гидрометаллургического метода аффинажа, как жидкостная экстракция. Данный метод нашел широкое применение в силу эффективности, низких энергозатрат и высокой производительности и селективности процесса. Экстракционное извлечение металлов из растворов минеральных кислот, получаемых в ходе переработки обогащенных пород, заключается в обработке растворов органическими реагентами, несмешивающимися с водной фазой. В результате контакта двух фаз происходит извлечение одного или нескольких металлов из водной фазы в органическую. В зависимости от типа используемого органического реагента, времени контакта и числа экстракционных ступеней металл или смесь металлов может быть извлечен как из высококонцентрированных, так и из сильно разбавленных водных растворов. Последующая обработка органической фазы, содержащей растворенный металл или смесь металлов, водными растворами реэкстрагентов позволяет получать чистый металл или смесь нескольких металлов в виде концентрированных растворов или в твердом состоянии.The depletion of rocks with a high gold content has led to the spread of such a hydrometallurgical refining method as liquid extraction. This method has been widely used due to its efficiency, low energy consumption and high productivity and selectivity of the process. Extraction of metals from solutions of mineral acids obtained during processing of enriched rocks consists in processing solutions with organic reagents immiscible with the aqueous phase. As a result of the contact of two phases, one or several metals are extracted from the aqueous phase into the organic one. Depending on the type of organic reagent used, the contact time and the number of extraction steps, a metal or a mixture of metals can be extracted from both highly concentrated and highly diluted aqueous solutions. Subsequent processing of the organic phase containing the dissolved metal or mixture of metals with aqueous solutions of stripping agents allows to obtain a pure metal or a mixture of several metals in the form of concentrated solutions or in the solid state.

Основной сложностью, препятствующей повсеместному внедрению жидкостной экстракции в гидрометаллургические процессы, является подбор экстрагента, который должен обладать определенным набором свойств. Используемый экстрагент должен быть максимально селективен в отношении конкретных элементов, быть стабильным в сильнокислых и окислительных средах, минимально растворяться в водной фазе и т.д. Поскольку извлечение золота проводят из растворов царсководочного или хлоридного вскрытия, имеющих высокую кислотность и ОВП, поиск эффективного и селективного экстрагента, позволяющего извлекать золото из обедненных водных растворов, содержащих примеси других металлов, является актуальной задачей.The main difficulty that prevents the widespread introduction of liquid extraction in hydrometallurgical processes is the selection of extractant, which should have a certain set of properties. The extractant used should be as selective as possible with respect to specific elements, be stable in strongly acidic and oxidizing media, dissolve minimally in the aqueous phase, etc. Since the extraction of gold is carried out from solutions of royal water or chloride opening having high acidity and redox potential, the search for an effective and selective extractant that allows the extraction of gold from depleted aqueous solutions containing impurities of other metals is an urgent task.

Главными требованиями, предъявляемыми к промышленным экстрагентам, являются не только максимальное и селективное извлечение конкретного металла, но и возможность проведения реэкстракции либо с получением концентрированных водных растворов очищенного металла, либо с образованием в фазе реэкстрагента осадка, содержащего металл. Производственные процессы выделения определенного металла экстракционным методом основаны на селективной экстракции этого металла по отношению к другим металлам, присутствующим в исходном сырье, а также на количественной реэкстракции, позволяющей переводить металл из органической фазы в водную среду уже в очищенном виде. В связи с вышеизложенным актуальным является разработка метода извлечения золота из водно-солевых растворов, содержащих как другие металлы платиновой группы, так и неблагородные металлы и элементы, которые попутно содержатся в перерабатываемом сырье.The main requirements for industrial extractants are not only the maximum and selective extraction of a particular metal, but also the possibility of re-extraction either to obtain concentrated aqueous solutions of purified metal, or to form a precipitate containing metal in the phase of the re-extractant. Production processes for the extraction of a certain metal by the extraction method are based on the selective extraction of this metal with respect to other metals present in the feedstock, as well as on quantitative reextraction, which allows the metal to be transferred from the organic phase to the aqueous medium already in purified form. In connection with the foregoing, it is urgent to develop a method for extracting gold from water-salt solutions containing both other platinum group metals and base metals and elements that are simultaneously contained in the processed raw materials.

Для извлечения золота из водных растворов описаны различные типы органических экстрагентов: сольватирующие (нейтральные), катионообменные, основные и другие. Хорошо изученными и распространенными являются нейтральные экстрагенты (спирты, простые и сложные эфиры, кетоны и т.п.). Однако все применяемые экстрагенты обладают рядом недостатков и ограничений, препятствующих их широкому внедрению в промышленные процессы получения золота.For the extraction of gold from aqueous solutions, various types of organic extractants are described: solvating (neutral), cation exchange, basic and others. Neutral extractants (alcohols, ethers and esters, ketones, etc.) are well studied and common. However, all used extractants have a number of disadvantages and limitations that hinder their widespread adoption in industrial processes for the production of gold.

В частности, используемые нейтральные экстрагенты имеют высокую растворимость в воде, низкие коэффициенты распределения золота, низкие факторы разделения золота с другими элементами, в том числе благородными металлами (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина, серебро), отличаются необходимостью в нескольких ступенях экстракции для достижения максимальной степени извлечения, сложностью реэкстракции и химической нестабильностью в сильнокислых средах.In particular, the neutral extractants used have high solubility in water, low gold distribution coefficients, low gold separation factors with other elements, including noble metals (ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, silver), are distinguished by the need for several extraction stages to achieve the maximum degree of extraction, the complexity of re-extraction and chemical instability in strongly acidic environments.

В промышленности для селективной экстракции золота из солянокислых растворов используют дибутиловый эфир диэтиленгликоля (дибутилкарбитол) [Int. Appl. WO 2009/105832. Selective gold extraction from copper anode slime with an alcohol / Soldenhoff K.; №PCT/AU2009/000242, appl. 27.02.09; publ. 03.09.09.]. Однако этот экстрагент обладает рядом недостатков: высокая растворимость в воде, низкая скорость расслаивания фаз, необходимость восстановления золота в органической фазе из-за невозможности жидкостной реэкстракции. Более дешевым альтернативным экстрагентом является метилизобутилкетон. Недостатками этого экстрагента являются низкая стабильность в нитратных средах, высокая равновесная концентрация в воде (около 20 г/л) и низкая температура вспышки, что затрудняет его промышленное использование.In industry, diethylene glycol dibutyl ether (dibutylcarbitol) is used to selectively extract gold from hydrochloric acid solutions [Int. Appl. WO 2009/105832. Selective gold extraction from copper anode slime with an alcohol / Soldenhoff K .; No.PCT / AU2009 / 000242, appl. 02/27/09; publ. 09/03/09.]. However, this extractant has several disadvantages: high solubility in water, low phase separation rate, the need to restore gold in the organic phase due to the impossibility of liquid reextraction. A cheaper alternative extractant is methyl isobutyl ketone. The disadvantages of this extractant are low stability in nitrate media, high equilibrium concentration in water (about 20 g / l) and low flash point, which makes it difficult to use it industrially.

Известен способ извлечения золота из солянокислого раствора [Лопатин Г.С., Плаксин И.Н. Экстракция золота, платины и палладия изоамиловым спиртом // Из. вузов. Цветная металлургия. 1961. № 4. С. 87-90], включающий экстракцию золота изоамиловым спиртом. К недостаткам данного способа следует отнести то, что для экстракции используют низкомолекулярный спирт, имеющий высокую растворимость в воде (28 г/л), что ведет к повышенному расходу экстрагента и загрязнению им рафината. Кроме того, способ не позволяет достигнуть высоких факторов разделения золота и примесей железа, меди и селена и характеризуется низкой степенью извлечения золота в реэкстракт.A known method of extracting gold from hydrochloric acid solution [Lopatin G.S., Plaksin I.N. Extraction of gold, platinum and palladium with isoamyl alcohol // Iz. universities. Non-ferrous metallurgy. 1961. No. 4. P. 87-90], including the extraction of gold with isoamyl alcohol. The disadvantages of this method include the fact that for extraction use low molecular weight alcohol having high solubility in water (28 g / l), which leads to increased consumption of the extractant and its contamination of the raffinate. In addition, the method does not allow to achieve high separation factors of gold and impurities of iron, copper and selenium and is characterized by a low degree of extraction of gold in re-extract.

Известен способ экстракции золота из солянокислого раствора [US2011083531, Selective gold extraction from copper anode slime with an alcohol, США, МПК С22В 11/00, 3/10 (2006.01), 2011] первичным малорастворимым алифатическим спиртом с растворимостью в воде менее 0,2%. К недостаткам данного способа следует отнести неполное извлечение золота в экстракт вкупе с низкой селективностью.A known method of extracting gold from a hydrochloric acid solution [US2011083531, Selective gold extraction from copper anode slime with an alcohol, USA, IPC С22В 11/00, 3/10 (2006.01), 2011] primary sparingly soluble aliphatic alcohol with a solubility in water of less than 0.2 % The disadvantages of this method include the incomplete extraction of gold in the extract, coupled with low selectivity.

Известен способ извлечения золота из солянокислого раствора, включающий экстракцию золота(III) с использованием в качестве экстрагента вторичных алифатических спиртов с числом атомов углерода С7-С12, преимущественно гептанол-2, октанол-2, нонанол-4, деканол-5, додеканол-5 или их смеси [RU 2542181, Способ извлечения золота из солянокислого раствора, 2013]. Однако эффективность этого метода показана только для солянокислых сред.A known method of extracting gold from a hydrochloric acid solution, including the extraction of gold (III) using secondary aliphatic alcohols with the number of carbon atoms C7-C12 as an extractant, mainly heptanol-2, octanol-2, nonanol-4, decanol-5, dodecanol-5 or mixtures thereof [RU 2542181, Method for extracting gold from hydrochloric acid solution, 2013]. However, the effectiveness of this method is shown only for hydrochloric acid media.

Известен способ извлечения золота из солянокислых растворов экстракцией 1-фенил-2-бутилтиоэтаном или бутил(фенилэтинил)селенидом в толуоле [RU 2013454, Способ извлечения золота из растворов минеральных кислот методом экстракции, 1994]. Недостатком указанного способа с применением серосодержащего экстрагента является низкая степень извлечения золота. Использование селеносодержащего экстрагента позволяет довести извлечение золота до количественного. Однако селенид является более дорогостоящим, токсичным и сложным в получении реагентом.A known method for the extraction of gold from hydrochloric acid solutions by extraction with 1-phenyl-2-butylthioethane or butyl (phenylethynyl) selenide in toluene [RU 2013454, Method for the extraction of gold from solutions of mineral acids by extraction, 1994]. The disadvantage of this method using sulfur-containing extractant is the low degree of gold recovery. The use of selenium-containing extractant allows to bring the recovery of gold to quantitative. However, selenide is a more expensive, toxic and difficult to obtain reagent.

В литературе имеется пример экстракции золота из соляно- и азотнокислых растворов другими серосодержащими реагентами – алифатическими сульфидами [В.А. Пронин, М.В. Усольцева, З.Н. Шастина, Б.А. Трофимов, Е.П. Вялых, Экстракция благородных металлов органическими сульфидами, Журнал неорганической химии, 1973, с. 3037-3039]. Основными недостатками описанного метода являются невысокие значения коэффициентов распределения золота и возможность окисления сульфидов до сульфоксидов при контакте с водными растворами.There is an example in the literature of gold extraction from hydrochloric and nitric acid solutions by other sulfur-containing reagents - aliphatic sulfides [V.A. Pronin, M.V. Usoltseva, Z.N. Shastina, B.A. Trofimov, E.P. Sluggish, Extraction of precious metals by organic sulfides, Journal of Inorganic Chemistry, 1973, p. 3037-3039]. The main disadvantages of the described method are the low values of the distribution coefficients of gold and the possibility of oxidation of sulfides to sulfoxides in contact with aqueous solutions.

Помимо диалкилсульфидов для экстракции золота из хлоридных и нитратных растворов были изучены другие серосодержащие соединения: диалкилсульфоксиды и диалкилсульфоны. [А.В. Николаев, В.Г. Торгов, Э.Н. Гильберт, В.А. Михайлов, В.А. Пронин, Л.Г. Стадникова, И.Л. Котляревский, Сравнительная характеристика экстракционной способности ди-н-октилсульфида, ди-н-октилсульфоксида и ди-н-октилсульфона по отношению к Hg (II), Au (III), Ag, Pd (II), Ir (IV) из азотно- и солянокислых растворов, Известия Сибирского Отделения Академии Наук СССР, Серия химических наук, 1967, 6, с. 120-122]. Представители этих классов соединений обладают более высокой химической стабильностью, однако являются малоэффективными экстрагентами золота. Было показано, что коэффициент распределения золота при экстракции ди-н-октилсульфоном из раствора, содержащего 1М азотной кислоты, составил 2.5, а из хлоридного раствора с концентрацией кислоты 1М – 0.7. С увеличением концентрации кислот коэффициенты распределения снижались.In addition to dialkyl sulfides, other sulfur-containing compounds were studied for the extraction of gold from chloride and nitrate solutions: dialkyl sulfoxides and dialkyl sulfones. [A.V. Nikolaev, V.G. Torgov, E.N. Hilbert, V.A. Mikhailov, V.A. Pronin, L.G. Stadnikova, I.L. Kotlyarevsky, Comparative characteristics of the extraction ability of di-n-octyl sulfide, di-n-octyl sulfoxide and di-n-octyl sulfone with respect to Hg (II), Au (III), Ag, Pd (II), Ir (IV) from nitrogen and hydrochloric acid solutions, Bulletin of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, Series of chemical sciences, 1967, 6, p. 120-122]. Representatives of these classes of compounds have higher chemical stability, but are ineffective gold extractants. It was shown that the distribution coefficient of gold upon extraction with di-n-octyl sulfone from a solution containing 1 M nitric acid was 2.5, and from a chloride solution with an acid concentration of 1 M it was 0.7. With an increase in acid concentration, distribution coefficients decreased.

Тем не менее, сульфоны являются перспективными экстрагентами золота из водных растворов в силу их инертности по отношению к сильным окислителям.Nevertheless, sulfones are promising gold extractants from aqueous solutions due to their inertness with respect to strong oxidizing agents.

В качестве прототипа принят способ извлечения золота из солянокислых растворов сульфидами, сульфоксидами и сульфонами с нормальными и разветвленными радикалами. [В.А. Пронин, М.В. Усольцева, Н.К. Гусарова, Г.Г. Ефремова, С.В. Амосова, Б.А. Трофимов, Сравнительная характеристика экстракционной способности сульфидов, сульфоксидов и сульфонов с нормальными и разветвленными радикалами по отношению к золоту, Журнал неорганической химии, 1977, с. 171-174].As a prototype, a method for extracting gold from hydrochloric acid solutions by sulfides, sulfoxides and sulfones with normal and branched radicals is adopted. [V.A. Pronin, M.V. Usoltseva, N.K. Gusarova, G.G. Efremova, S.V. Amosova, B.A. Trofimov, Comparative characteristics of the extraction ability of sulfides, sulfoxides and sulfones with normal and branched radicals with respect to gold, Journal of Inorganic Chemistry, 1977, p. 171-174].

Диалкилсульфоны с радикалами линейного строения показали невысокие коэффициенты распределения при экстракции из 0.5 М растворов HCl с концентрацией золота 100 мг/л: 0.8 для диэтилсульфона и 6.3 для дибутилсульфона. С увеличением концентрации соляной кислоты до 5 М коэффициенты распределения снижаются до 0.03 для обоих сульфонов. Использование несимметричного сульфона с ароматическим заместителем – метил-пара-толилсульфона – также оказалось неэффективным: коэффициент распределения при экстракции из 0.5 М HCl раствора составил 0.1. Наилучшие результаты были получены для сульфона с алкильным радикалом, разветвленным непосредственно у атома серы – ди-трет-бутилсульфона. Коэффициенты распределения золота в этом случае слабо зависят от концентрации соляной кислоты: 30 для 0.5 М раствора и 15 для 5 М раствора.Dialkyl sulfones with linear radicals showed low distribution coefficients during extraction from 0.5 M HCl solutions with a gold concentration of 100 mg / L: 0.8 for diethyl sulfone and 6.3 for dibutyl sulfone. With an increase in the concentration of hydrochloric acid to 5 M, the distribution coefficients decrease to 0.03 for both sulfones. The use of asymmetric sulfone with an aromatic substituent, methyl para-tolylsulfone, also proved to be ineffective: the distribution coefficient during extraction from 0.5 M HCl solution was 0.1. The best results were obtained for sulfone with an alkyl radical branched directly at the sulfur atom - di-tert-butyl sulfone. The distribution coefficients of gold in this case are weakly dependent on the concentration of hydrochloric acid: 30 for a 0.5 M solution and 15 for a 5 M solution.

Однако среди литературных данных об экстракционной способности сульфонов по отношению к золоту не приводится информация об условиях, в которых возможен обратный перевод золота из сульфона в водную фазу. Тем не менее, реэкстракция является принципиально важной стадией производственного процесса выделения металлов, т.к. металл должен быть не только селективно переведен в органическую фазу, но и извлечен обратно в водную фазу в очищенном виде. Поэтому основным недостатком приведенного прототипа является отсутствие экспериментальных данных по реэкстракции золота, без которых этот процесс не является полноценным с технологической точки зрения.However, among the literature data on the extraction ability of sulfones in relation to gold, information is not given on the conditions under which the reverse transfer of gold from sulfone to the aqueous phase is possible. Nevertheless, back-extraction is a fundamentally important stage in the production process of metal extraction, since the metal must be not only selectively transferred to the organic phase, but also extracted back into the aqueous phase in purified form. Therefore, the main disadvantage of the prototype is the lack of experimental data on the re-extraction of gold, without which this process is not complete from a technological point of view.

Поскольку в рассматриваемой работе было изучено только экстракционное поведение золота, но не была показана возможность экстракции других металлов в исследуемых условиях, то нельзя сделать вывод о селективности используемых экстрагентов по отношению к элементам, которые, как правило, содержатся в золотосодержащих рудах и промышленных концентратах. Кроме того, приведенные в работе данные относятся только к хлоридным растворам чистого золота. Авторами не были изучены возможности экстракции золота из растворов других минеральных кислот.Since in the present work only the extraction behavior of gold was studied, but the possibility of extraction of other metals under the studied conditions was not shown, it cannot be concluded that the extractants used are selective with respect to elements that are usually contained in gold-bearing ores and industrial concentrates. In addition, the data presented in the work relate only to chloride solutions of pure gold. The authors have not studied the possibility of gold extraction from solutions of other mineral acids.

В прототипе имеются данные о влиянии концентрации кислоты в водном растворе золота на его экстракцию растворами сульфонов в толуоле. Показано, что с увеличением концентрации кислоты коэффициенты распределения золота резко снижаются для линейных сульфонов и сульфонов с общим числом углеродных атомов не более 7, что не позволяет использовать их для экстракции золота из сильнокислых растворов. В то же время степень извлечения золота ди-трет-бутилсульфоном в рассмотренных в работе пределах практически не зависит от кислотности водной среды, что указывает на то, что обменная жидкостная реэкстракция ди-трет-бутилсульфона водными растворами реэкстрагентов будет неэффективной.The prototype has data on the effect of the concentration of acid in an aqueous solution of gold on its extraction with solutions of sulfones in toluene. It was shown that with an increase in acid concentration, the distribution coefficients of gold sharply decrease for linear sulfones and sulfones with a total number of carbon atoms of not more than 7, which does not allow their use for the extraction of gold from strongly acidic solutions. At the same time, the degree of gold recovery with di-tert-butyl sulfone within the limits considered in the work is practically independent of the acidity of the aqueous medium, which indicates that the exchange of liquid re-extraction of di-tert-butyl sulfone with aqueous solutions of stripping agents will be ineffective.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей заявленного изобретения является разработка способа экстракционного выделения золота (III) из водно-солевых растворов с различной концентрацией золота, содержащих примеси других элементов (один или более из списка: платина, иридий, рутений, родий, палладий, свинец, олово, сурьма, теллур, селен, цинк, медь, никель, железо, натрий), обеспечивающего максимальную степень извлечения золота при высокой селективности процесса и минимальном числе экстракционных и реэкстракционных ступеней.The objective of the claimed invention is to develop a method for the extraction of gold (III) from water-salt solutions with different concentrations of gold containing impurities of other elements (one or more of the list: platinum, iridium, ruthenium, rhodium, palladium, lead, tin, antimony, tellurium , selenium, zinc, copper, nickel, iron, sodium), providing the maximum degree of gold recovery with high selectivity of the process and the minimum number of extraction and stripping stages.

Техническим результатом изобретения является увеличение степени извлечения и селективности извлечения золота, а также использование минимального количества экстрагента для переработки больших объемов водных растворов за счет регенерации и возвращения экстрагента в экстракционный цикл.The technical result of the invention is to increase the degree of extraction and selectivity of gold extraction, as well as the use of a minimum amount of extractant for processing large volumes of aqueous solutions due to the regeneration and return of the extractant to the extraction cycle.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ извлечения золота из водно-солевых растворов заключается в экстракции исходного раствора сульфоном, смесью сульфонов или раствором сульфонов по крайней мере в одном органическом разбавителе с последующей реэкстракцией золота из органической фазы растворами восстановительных или щелочных реагентов, , при этом для экстракции применяют сульфоны общей формулы 1The specified technical result is achieved due to the fact that the method of extracting gold from water-salt solutions consists in extracting the initial solution with sulfone, a mixture of sulfones or a solution of sulfones in at least one organic diluent, followed by re-extraction of gold from the organic phase with solutions of reducing or alkaline reagents,, in this case, sulfones of the general formula 1 are used for extraction

(1),

(one),

в которой R₁ и R₂ являются алкильными заместителями, содержащими от 7 до 10 атомов углерода.in which R ₁ and R ₂ are alkyl substituents containing from 7 to 10 carbon atoms.

В качестве экстрагентов используют по крайней мере один сульфон, выбираемый из группы: ди-н-пропилсульфон, изо-пропил-н-пропилсульфон, н-бутил-н-пропилсульфон, изо-бутил-н-пропилсульфон, изо-амил-н-пропилсульфон, ди-изо-пропилсульфон, н-бутил-изо-пропилсульфон, изо-бутил-изо-пропилсульфон, изо-амил-изо-пропилсульфон, ди-н-бутилсульфон, изо-бутил-н-бутилсульфон, изо-амил-н-бутилсульфон, ди-изо-бутилсульфон, изо-амил-изо-бутилсульфон, ди-изо-амилсульфон, изо-амил-трет-бутилсульфон, изо-амиламилсульфон, диамилсульфон, изо-амил-втор-амилсульфон, ди-втор-амилсульфон, изо-амил-трет-амилсульфон, ди-трет-амилсульфон.The extractants used are at least one sulfone selected from the group: di-n-propylsulfone, iso-propyl-n-propylsulfone, n-butyl-n-propylsulfone, iso-butyl-n-propylsulfone, iso-amyl-n- propylsulfone, di-iso-propylsulfone, n-butyl-iso-propylsulfone, iso-butyl-iso-propylsulfone, iso-amyl-iso-propylsulfone, di-n-butylsulfone, iso-butyl-n-butylsulfone, iso-amyl- n-butylsulfone, di-iso-butylsulfone, iso-amyl-iso-butylsulfone, di-iso-amylsulfone, iso-amyl-tert-butylsulfone, iso-amylamylsulfone, diamylsulfone, iso-amyl-sec-amylsulfone, d -sec-amilsulfon, iso-amyl-tert-amilsulfon, di-tert-amilsulfon.

Экстракцию золота ведут из хлоридных, нитратных, сульфатных или царсководочных водных растворов.Gold is extracted from chloride, nitrate, sulfate or aqua regia solutions.

Экстракцию золота ведут из водных солевых растворов с концентрацией свободной кислоты от 0.01 М до 5 М.Gold is extracted from aqueous salt solutions with a free acid concentration of 0.01 M to 5 M.

В качестве экстрагента используют растворы сульфонов по крайней мере в одном разбавителе, выбираемом из группы: деароматизированный керосин марки Shellsol D60 или его аналог, ароматизированный керосин марки Shellsol А100 или его аналог, хлорбензол, 1,2-дихлорэтан, 1,2-дихлорэтилен, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропанол-2, при этом концентрация сульфона в растворе составляет 25-99 масс. %.Sulfon solutions in at least one diluent selected from the group are used as extractant: dearomatized kerosene of Shellsol D60 brand or its analogue, flavored kerosene of Shellsol A100 brand or its analogue, chlorobenzene, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1 , 1,1,3,3,3-hexafluoropropanol-2, while the concentration of sulfone in solution is 25-99 mass. %

Органическую фазу, полученную после экстракции, промывают водой или водно-солевым раствором для удаления примесных элементов.The organic phase obtained after extraction is washed with water or brine to remove impurities.

В качестве основы для растворов реэкстрагентов используют соединения, выбираемые из группы: тиомочевина, тиосульфат натрия, гидразин, формальдегид, аммиак, аскорбиновая кислота, цианид калия, нитрит натрия, дитионит натрия, гидроксид натрия.Compounds selected from the group of thiourea, sodium thiosulfate, hydrazine, formaldehyde, ammonia, ascorbic acid, potassium cyanide, sodium nitrite, sodium dithionite, sodium hydroxide are used as the basis for solutions of stripping agents.

Остаточная концентрация золота в исходных водных солевых растворах может составлять менее 1 мг/л.The residual concentration of gold in the initial aqueous salt solutions may be less than 1 mg / L.

Чистота получаемого золота по отношению к остальным металлам может составлять не менее 99.99%.The purity of the obtained gold in relation to other metals can be at least 99.99%.

Экстракцию проводят с помощью одного или нескольких последовательных контактов водной (раствор, подаваемый на экстракцию) и органической (экстрагент) фаз. Реэкстракцию проводят с помощью одного или нескольких последовательных контактов органической (раствор, подаваемый на реэкстракцию) и водной (реэкстрагент) фаз.The extraction is carried out using one or more consecutive contacts of the aqueous (solution supplied to the extraction) and organic (extractant) phases. Reextraction is carried out using one or more consecutive contacts of the organic (solution supplied for reextraction) and aqueous (reextractor) phases.

Процессы экстракции и реэкстракции проводят по непрерывной противоточной схеме с использованием различного массообменного оборудования. Под непрерывной противоточной схемой понимают экстракционные, промывочные и реэкстракционные каскады, в которых происходит движение несмешивающихся жидкостей в противоположных направлениях.The extraction and re-extraction processes are carried out according to a continuous countercurrent scheme using various mass transfer equipment. A continuous countercurrent circuit is understood to mean extraction, flushing and re-extraction cascades in which immiscible liquids move in opposite directions.

Способ проводят с использованием последовательных каскадов экстракции, промывки и реэкстракции.The method is carried out using sequential cascades of extraction, washing and re-extraction.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Изобретение будет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The invention will be more clear from the description, which is not restrictive and given with reference to the accompanying drawings, which depict:

Фиг. 1 – зависимость коэффициентов распределения (а) и остаточных концентраций золота в рафинате (б) в опытах по однократной экстракции от строения сульфонов (в скобках приведено общее число углеродных атомов в сульфоне): 1 – изо-бутил-изо-пропилсульфон, 2 – изо-бутилпропилсульфон, 3 – смесь изомерных дибутилсульфонов, диамилсульфонов, амилбутилсульфонов, 4 – ди-изо-бутилсульфон, 5 – ди-изо-амилсульфон.FIG. 1 - dependence of the distribution coefficients (a) and residual concentrations of gold in the raffinate (b) in experiments on a single extraction on the structure of sulfones (the total number of carbon atoms in sulfone is shown in brackets): 1 - isobutyl-iso-propylsulfone, 2 - iso -butylpropylsulfone, 3 - a mixture of isomeric dibutylsulfones, diamylsulfones, amylbutylsulfones, 4 - di-iso-butylsulfone, 5 - di-iso-amylsulfone.

Фиг. 2 – зависимость коэффициентов распределения золота от концентрации свободной кислоты для сульфонов различного строения (1 – ди-изо-амилсульфон, 2 – изо-бутилпропилсульфон, 3 – смесь изомерных дибутилсульфонов, диамилсульфонов, амилбутилсульфонов).FIG. 2 - dependence of gold distribution coefficients on the concentration of free acid for sulfones of various structures (1 - di-iso-amyl sulfone, 2 - iso-butylpropyl sulfone, 3 - a mixture of isomeric dibutyl sulfones, diamyl sulfones, amyl butyl sulfones).

Фиг. 3 – зависимость коэффициентов распределения золота от исходной концентрации золота в хлоридных растворах при экстракции ди-изо-амилсульфоном.FIG. 3 - dependence of the distribution coefficients of gold on the initial concentration of gold in chloride solutions during extraction with di-iso-amyl sulfone.

Фиг. 4 – зависимость коэффициентов распределения золота от концентрации ди-изо-амилсульфона в 1,2-дихлорэтилене.FIG. 4 - dependence of the distribution coefficients of gold on the concentration of di-iso-amylsulfone in 1,2-dichloroethylene.

Фиг. 5 – схема процесса выделения золота при использовании последовательных каскадов экстракции, промывки и реэкстракции.FIG. 5 is a diagram of a gold recovery process using sequential cascades of extraction, washing and re-extraction.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Способ извлечения золота заключается в экстракции золота из водно-солевых растворов – хлоридных, нитратных, сульфатных или царсководочных – с концентрацией золота 5-1400 мг/л, содержащих один или более элементов из списка: платина, иридий, рутений, родий, палладий, свинец, олово, сурьма, теллур, селен, цинк, медь, никель, железо, натрий. В качестве экстрагента при экстракции применяют сульфоны, имеющие формулу (1), с алкильными заместителями, содержащими суммарно от 7 до 10 атомов углерода, смесь сульфонов или растворы сульфонов по крайней мере в одном органическом разбавителе. В результате экстракции получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). При необходимости экстракт подвергают промывке водой или раствором минеральных солей для удаления примесных элементов. Последующая реэкстракция золота проводится с помощью реагентов, выбираемых из списка: тиомочевина, тиосульфат натрия, гидразин, формальдегид, аммиак, аскорбиновая кислота, цианид калия, нитрит натрия, дитионит натрия, гидроксид натрия, в результате которой концентрируют чистое золото и получают его в форме нерастворимого осадка в водной фазе.The method of extracting gold consists in the extraction of gold from water-salt solutions - chloride, nitrate, sulphate or tanning - with a gold concentration of 5-1400 mg / l, containing one or more elements from the list: platinum, iridium, ruthenium, rhodium, palladium, lead , tin, antimony, tellurium, selenium, zinc, copper, nickel, iron, sodium. Sulfones having the formula (1) with alkyl substituents containing a total of 7 to 10 carbon atoms, a mixture of sulfones or solutions of sulfones in at least one organic diluent are used as extractant for extraction. As a result of extraction, an organic extract containing dissolved gold (III) is obtained. If necessary, the extract is washed with water or a solution of mineral salts to remove impurity elements. Subsequent re-extraction of gold is carried out using reagents selected from the list: thiourea, sodium thiosulfate, hydrazine, formaldehyde, ammonia, ascorbic acid, potassium cyanide, sodium nitrite, sodium dithionite, sodium hydroxide, as a result of which pure gold is concentrated and obtained in the form of insoluble sediment in the aqueous phase.

В качестве экстрагентов используют по крайней мере один сульфон: ди-н-пропилсульфон, изо-пропил-н-пропилсульфон, н-бутил-н-пропилсульфон, изо-бутил-н-пропилсульфон, изо-амил-н-пропилсульфон, ди-изо-пропилсульфон, н-бутил-изо-пропилсульфон, изо-бутил-изо-пропилсульфон, изо-амил-изо-пропилсульфон, ди-н-бутилсульфон, изо-бутил-н-бутилсульфон, изо-амил-н-бутилсульфон, ди-изо-бутилсульфон, изо-амил-изо-бутилсульфон, ди-изо-амилсульфон, изо-амил-трет-бутилсульфон, изо-амиламилсульфон, диамилсульфон, изо-амил-втор-амилсульфон, ди-втор-амилсульфон, изо-амил-трет-амилсульфон, ди-трет-амилсульфон – их смеси или растворы этих сульфонов в разбавителях, являющихся углеводородами, галогенсодержащими углеводородами или спиртами.At least one sulfone is used as extractants: di-n-propylsulfone, iso-propyl-n-propylsulfone, n-butyl-n-propylsulfone, iso-butyl-n-propylsulfone, iso-amyl-n-propylsulfone, di- iso-propylsulfone, n-butyl-iso-propylsulfone, iso-butyl-iso-propylsulfone, iso-amyl-iso-propylsulfone, di-n-butylsulfone, iso-butyl-n-butylsulfone, iso-amyl-n-butylsulfone, di-iso-butylsulfone, iso-amyl-iso-butylsulfone, di-iso-amylsulfone, iso-amyl-tert-butylsulfone, iso-amylamylsulfone, diamylsulfone, iso-amyl-sec-amylsulfone, di-sec-amylsulfone, from -amil amilsulfon-tert-di-tert-amilsulfon - mixtures or solutions of these sulfones in diluents are hydrocarbons, halogenated hydrocarbons or alcohols.

Экстракцию золота осуществляют из водно-солевых растворов с концентрацией свободной кислоты 0.01 М – 5 М.Gold is extracted from water-salt solutions with a free acid concentration of 0.01 M - 5 M.

Использование сульфонов с алкильными заместителями средней длины в качестве экстрагентов обусловлено высокими коэффициентом распределения и степенью извлечения золота из солянокислых и царсководочных растворов. Средними сульфонами будем называть сульфоны с общим числом углеродных атомов от 8 до 10 и с длиной каждого заместителя от 4 до 6 атомов углерода. Короткими сульфонами будем называть сульфоны с общим числом углеродных атомов не более 7 и с длиной каждого заместителя не более 4 атомов углерода. Длинными сульфонами будем называть сульфоны с общим числом углеродных атомов больше 11 вне зависимости от строения заместителей.The use of sulfones with medium-length alkyl substituents as extractants is due to the high distribution coefficient and the degree of extraction of gold from hydrochloric acid and aqua regrowth solutions. Sulfones with a total number of carbon atoms from 8 to 10 and with a length of each substituent from 4 to 6 carbon atoms will be called average sulfones. Short sulfones will be called sulfones with a total number of carbon atoms of not more than 7 and with a length of each substituent of not more than 4 carbon atoms. Long sulfones will be called sulfones with a total number of carbon atoms greater than 11, regardless of the structure of the substituents.

Зависимости коэффициента распределения и остаточной концентрации золота от строения сульфонов при однократном непродолжительном контакте (время перемешивания – 3 мин) чистого сульфона с солянокислым раствором золота с исходной концентрацией 914 мг/л и остаточной концентрацией соляной кислоты 0.01 М приведены на фиг. 1.The dependences of the distribution coefficient and the residual concentration of gold on the structure of sulfones with a single short contact (mixing time - 3 min) of pure sulfone with a hydrochloric acid solution of gold with an initial concentration of 914 mg / l and a residual concentration of hydrochloric acid of 0.01 M are shown in FIG. one.

Как показали эксперименты (см. фиг. 1 и пример 11), наиболее эффективным оказался короткий сульфон с двумя алкильными радикалами несимметричного строения, содержащий 7 атомов углерода в сумме (изо-бутил-изо-пропилсульфон): коэффициент распределения составил 235, степень извлечения – 99.6%, что соответствует остаточной концентрации золота в рафинате 3,9 мг/л при исходной концентрации золота 914 мг/л. С увеличением длины цепи коэффициент распределения снижается, однако степень извлечения золота остается высокой. При этом равновесная концентрация экстрагентов в воде для сульфонов с общим числом атомов углерода 7 и 8 значительно выше, чем для средних сульфонов с общим числом атомов углерода 10 (см. таблицу 1).As the experiments showed (see Fig. 1 and Example 11), the short sulfone with two asymmetric alkyl radicals containing 7 carbon atoms in total (iso-butyl-iso-propylsulfone) turned out to be the most effective: the distribution coefficient was 235, the degree of extraction was 99.6%, which corresponds to a residual concentration of gold in the raffinate of 3.9 mg / L with an initial gold concentration of 914 mg / L. As the chain length increases, the distribution coefficient decreases, but the degree of gold recovery remains high. In this case, the equilibrium concentration of extractants in water for sulfones with a total number of carbon atoms of 7 and 8 is significantly higher than for medium sulfones with a total number of carbon atoms of 10 (see table 1).

Таблица 1. Равновесная концентрация сульфонов в воде при однократном непродолжительном контакте с солянокислым раствором золота с исходной концентрацией 914 мг/л Table 1. The equilibrium concentration of sulfones in water with a single short contact with a hydrochloric acid solution of gold with an initial concentration of 914 mg / l

Амиленовая фракция представляет собой смесь изомерных дибутилсульфонов, диамилсульфонов, амилбутилсульфонов.The amylene fraction is a mixture of isomeric dibutyl sulfones, diamyl sulfones, amyl butyl sulfones.

Проведение экстракции растворами сульфонов по крайней мере в одном органическом разбавителе, выбираемом из списка: деароматизированный керосин марки Shellsol D60 или его аналог, ароматизированный керосин марки Shellsol А100 или его аналог, хлорбензол, 1,2-дихлорэтан, 1,2-дихлорэтилен, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропанол-2 – позволяет заметно уменьшить равновесную концентрацию сульфонов в водной фазе при незначительном снижении степени извлечения золота, что существенно сокращает объем используемого сульфона и позволяет сохранить экстракционные характеристики экстрагента на протяжении многократных контактов с водными фазами.Extraction with solutions of sulfones in at least one organic diluent selected from the list: dearomatized kerosene of the Shellsol D60 brand or its analogue, flavored kerosene of the Shellsol A100 brand or its analogue, chlorobenzene, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1, 1,1,3,3,3-hexafluoropropanol-2 - allows you to significantly reduce the equilibrium concentration of sulfones in the aqueous phase with a slight decrease in the degree of gold recovery, which significantly reduces the volume of sulfone used and allows you to save the extraction characteristics extracting ki for multiple contacts with aqueous phases.

Подбор разбавителя также влияет на вязкость и плотность раствора экстрагента, которые определяют площадь поверхности раздела фаз, где происходит переход металла из одной фазы в другую, скорость расслаивания фаз и кинетику экстракционного процесса. Поскольку экстракцию, как правило, проводят из водно-солевых сред, обладающих высокой плотностью и высоким значением окислительно-восстановительного потенциала, использование большинства органических разбавителей невозможно ввиду их лабильности при контакте с сильнокислыми окислительными растворами. Нами были изучены экстракционные свойства растворов сульфонов в химически инертных разбавителях: насыщенных углеводородах, ароматических углеводородах, галогенсодержащих углеводородах и их смесях. Тот факт, что насыщенные и ароматические углеводороды имеют, как правило, плотность меньше 1 кг/л, а галогенсодержащие углеводороды, напротив, - больше 1 кг/л, позволяет подобрать оптимальную плотность органической фазы, изменяя соотношение разбавителей для сульфона.The choice of diluent also affects the viscosity and density of the extractant solution, which determine the interface surface area where the metal is transferred from one phase to another, the phase separation rate and the kinetics of the extraction process. Since extraction is usually carried out from water-salt media having a high density and a high value of redox potential, the use of most organic diluents is impossible due to their lability in contact with strongly acidic oxidizing solutions. We have studied the extraction properties of sulfone solutions in chemically inert diluents: saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons and their mixtures. The fact that saturated and aromatic hydrocarbons, as a rule, have a density of less than 1 kg / l, and halogenated hydrocarbons, on the contrary, is greater than 1 kg / l, allows you to choose the optimal density of the organic phase by changing the ratio of diluents for sulfone.

Значения равновесной концентрации сульфонов в водной фазе, а также степень извлечения золота при экстракции растворами сульфона в различных органических разбавителях при концентрации 30 масс % приведены в таблице 2 на примере двух сульфонов: ди-изо-амилсульфона и изо-бутил-изо-пропилсульфона.The values of the equilibrium concentration of sulfones in the aqueous phase, as well as the degree of gold extraction during extraction with solutions of sulfone in various organic diluents at a concentration of 30 mass% are shown in Table 2 using two sulfones as an example: di-iso-amyl sulfone and iso-butyl-iso-propyl sulfone.

Таблица 2. Степень извлечения золота и равновесная концентрация сульфонов в водной фазе при экстракции растворами в различных органических разбавителях (см. также пример 10)Table 2. The degree of gold recovery and the equilibrium concentration of sulfones in the aqueous phase upon extraction with solutions in various organic diluents (see also example 10)

Как показано в таблице 2, использование органических разбавителей любой природы значительно снижает равновесную концентрацию сульфонов в водной фазе после экстракции. При этом наилучшие результаты были получены для 1,1,1,3,3,3-гексафторпропанола-2, растворение в котором ди-изо-амилсульфона привело к снижению его равновесной концентрации в водной фазе после экстракции в 4 раза, а равновесной концентрации изо-бутил-изо-пропилсульфона – в 9.5 раз.As shown in table 2, the use of organic diluents of any nature significantly reduces the equilibrium concentration of sulfones in the aqueous phase after extraction. The best results were obtained for 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropanol-2, the dissolution of which di-iso-amylsulfone led to a decrease in its equilibrium concentration in the aqueous phase after extraction by 4 times, and the equilibrium concentration in -butyl-iso-propylsulfone - 9.5 times.

Использованные в заявленном изобретении сульфоны содержат насыщенные углеводородные заместители и атом серы в максимальной степени окисления, что делает их химически инертными к действию сильных окислителей и позволяет использовать их при экстракции золота из высококонцентрированных водных растворов кислот с достижением максимально полного извлечения золота за один экстракционный контакт. Благодаря тому, что в результате контакта с водной фазой сульфон не претерпевает химических превращений, становится возможной его регенерация после реэкстракции и возвращение в экстракционный цикл в неизменном виде без потерь. Это позволяет использовать одно и то же количество экстрагента для экстракции больших объемов водных золотосодержащих растворов, в том числе агрессивной природы.Sulfones used in the claimed invention contain saturated hydrocarbon substituents and a sulfur atom to the maximum degree of oxidation, which makes them chemically inert to the action of strong oxidizing agents and allows their use in the extraction of gold from highly concentrated aqueous solutions of acids with the achievement of the most complete extraction of gold in one extraction contact. Due to the fact that, as a result of contact with the aqueous phase, the sulfone does not undergo chemical transformations, it becomes possible to regenerate it after re-extraction and return to the extraction cycle unchanged without loss. This allows you to use the same amount of extractant for the extraction of large volumes of aqueous gold-containing solutions, including aggressive nature.

Нами была изучена возможность экстракции золота из солянокислых растворов с различной концентрацией свободной кислоты. Зависимость коэффициента распределения от концентрации свободной кислоты при однократном непродолжительном контакте (время перемешивания – 3 мин) с солянокислым раствором золота с исходной концентрацией 660 мг/л приведена на фиг. 2.We have studied the possibility of extracting gold from hydrochloric acid solutions with different concentrations of free acid. The dependence of the distribution coefficient on the concentration of free acid with a single short contact (mixing time - 3 min) with a hydrochloric acid solution of gold with an initial concentration of 660 mg / l is shown in FIG. 2.

Как показали эксперименты (см. фиг. 2 и пример 12), для короткого сульфона максимум коэффициента распределения достигается в растворах с рН близким к нулю. Для средних сульфонов (амиленовая фракция и индивидуальный ди-изо-амилсульфон) с увеличением кислотности среды коэффициент распределения золота растет. Это позволяет использовать средние сульфоны для извлечения золота из разбавленных растворов до остаточной концентрации менее 1 мг/л. Полученная нами закономерность не была описана ранее и не следует из имеющихся литературных данных.As experiments showed (see Fig. 2 and Example 12), for short sulfone, the maximum of the distribution coefficient is achieved in solutions with a pH close to zero. For medium sulfones (amylene fraction and individual di-iso-amylsulfone), the distribution coefficient of gold increases with increasing acidity of the medium. This allows the use of medium sulfones to extract gold from dilute solutions to a residual concentration of less than 1 mg / L. The regularity we obtained was not described earlier and does not follow from the available literature data.

Химическая стойкость сульфонов позволяет проводить извлечение золота не только из солянокислых растворов, но и из растворов царсководочного вскрытия. Эффективность экстракции при однократном контакте короткого (изо-бутил-изо-пропилсульфон) или среднего (ди-изо-амилсульфон) сульфона с царсководочным раствором золота с исходной концентрацией 1389 мг/л при соотношении О (органическая фаза):В (водная фаза) = 1:1 даже выше, чем при экстракции солянокислого раствора в тех же условиях (см. таблицу 3 и пример 3).The chemical resistance of sulfones allows the extraction of gold not only from hydrochloric acid solutions, but also from solutions of aquatic opening. The extraction efficiency with a single contact of short (iso-butyl-iso-propylsulfone) or medium (di-iso-amylsulfone) sulfone with a royal water solution of gold with an initial concentration of 1389 mg / l at a ratio of O (organic phase): B (aqueous phase) = 1: 1 is even higher than when extracting a hydrochloric acid solution under the same conditions (see table 3 and example 3).

Таблица 3. Коэффициенты распределения и степени извлечения золота при экстракции из солянокислых и царсководочных растворовTable 3. The distribution coefficients and the degree of extraction of gold during extraction from hydrochloric acid and aqua regia solutions

Равновесная концентрация ди-изо-амилсульфона в царсководочной среде оказалась такой же невысокой, как и в хлоридной. Изо-бутил-изо-пропилсульфон одинаково хорошо растворяется в обеих средах, что делает его использование нетехнологичным в промышленных масштабах, несмотря на высокие экстракционные характеристики.The equilibrium concentration of di-iso-amylsulfone in the aquatic environment turned out to be as low as in chloride. Iso-butyl-iso-propylsulfone is equally well soluble in both media, which makes its use low-tech on an industrial scale, despite the high extraction characteristics.

Ди-изо-амилсульфон оказался также эффективным экстрагентом для извлечения золота из его растворов различной концентрации. Зависимость степени извлечения золота от исходной концентрации при экстракции из хлоридных растворов при соотношении О:В = 1:1 приведена на фиг. 3.Di-iso-amylsulfone was also an effective extractant for the extraction of gold from its solutions of various concentrations. The dependence of the degree of gold recovery on the initial concentration during extraction from chloride solutions at a ratio of O: B = 1: 1 is shown in FIG. 3.

Как показали эксперименты (см. фиг. 3), степень извлечения золота при экстракции ди-изо-амилсульфоном практически не зависит от концентрации и лежит в узком диапазоне 96.5-97.5% как при экстракции из концентрированных растворов (более 1000 мг/л Au³⁺), так и из сильноразбавленных (менее 10 мг/л Au³⁺).As shown by experiments (see Fig. 3), the degree of gold recovery during extraction with di-iso-amyl sulfone is practically independent of concentration and lies in a narrow range of 96.5-97.5% as with extraction from concentrated solutions (more than 1000 mg / L Au ³⁺ ), as well as from highly diluted (less than 10 mg / l Au ³⁺ ).

Таким образом, количественное извлечение золота и достижение его остаточной концентрации в рафинате менее 1 мг/л может быть осуществлено при использовании 2-х ступенчатого контакта органической и водной фаз при экстракции золота даже из концентрированных (более 1000 мг/л Au³⁺) растворов ди-изо-амилсульфоном (см. пример 2).Thus, the quantitative extraction of gold and the achievement of its residual concentration in the raffinate of less than 1 mg / l can be carried out using a 2-step contact of the organic and aqueous phases during the extraction of gold even from concentrated (more than 1000 mg / l Au ³⁺ ) solutions of di iso-amylsulfone (see example 2).

Поскольку использование раствора сульфона в органическом разбавителе приводит к уменьшению равновесной концентрации сульфона в водной фазе при сохранении степени извлечения золота в сравнении с экстракцией чистым сульфоном без разбавителя, нами было изучено влияние концентрации сульфона в растворе на его экстракционные характеристики. Было показано, что при использовании раствора ди-изо-амилсульфона в керосине Shellsol D60 увеличение концентрации с 25% до 75% приводит к незначительному изменению степени извлечения золота с 94.4% до 99.6% соответственно. При использовании в качестве разбавителя 1,2-дихлорэтилена влияние концентрации ди-изо-амилсульфона на степень извлечения золота более существенно: увеличение содержания сульфона с 30% до 70% приводит к увеличению степени извлечения золота с 67.1% до 99.6%, а при увеличении содержания сульфона до 99% количественная степень извлечения 99.9% достигается уже за один контакт водной и органической фаз (фиг. 4).Since the use of a sulfone solution in an organic diluent leads to a decrease in the equilibrium concentration of sulfone in the aqueous phase while maintaining the degree of gold extraction compared to extraction with pure sulfone without a diluent, we studied the effect of the concentration of sulfone in the solution on its extraction characteristics. It was shown that when using a Shellsol D60 solution of di-iso-amylsulfone in kerosene, increasing the concentration from 25% to 75% leads to a slight change in the degree of gold recovery from 94.4% to 99.6%, respectively. When using 1,2-dichloroethylene as a diluent, the effect of the concentration of di-iso-amyl sulfone on the degree of gold recovery is more significant: an increase in the sulfone content from 30% to 70% leads to an increase in the degree of gold recovery from 67.1% to 99.6%, and with an increase in the content sulfone up to 99%, a quantitative degree of recovery of 99.9% is achieved already in one contact of the aqueous and organic phases (Fig. 4).

Концентрация ди-изо-амилсульфона в керосине Shellsol D60 оказывает влияние на равновесную концентрацию сульфона в водной фазе после экстракции: 1.84 г/л для содержания сульфона 25% и 2.75 г/л для содержания сульфона 75%. В случае 1,2-дихлорэтилена изменение равновесной концентрации в зависимости от процентного содержания сульфона несущественно (увеличение с 2.42 г/л до 2.70 г/л сульфона в водной фазе после экстракции при увеличении его концентрации в органической фазе с 30% до 70%).The concentration of di-iso-amyl sulfone in kerosene Shellsol D60 affects the equilibrium concentration of sulfone in the aqueous phase after extraction: 1.84 g / l for the content of sulfone 25% and 2.75 g / l for the content of sulfone 75%. In the case of 1,2-dichloroethylene, the change in the equilibrium concentration depending on the percentage of sulfone is insignificant (an increase from 2.42 g / l to 2.70 g / l of sulfone in the aqueous phase after extraction with an increase in its concentration in the organic phase from 30% to 70%).

Нами впервые было обнаружено, что сульфоны являются не только эффективными, но и высокоселективными экстрагентами золота. При использовании модельного раствора, содержащего следующие металлы: платина, иридий, рутений, родий, палладий, свинец, олово, сурьма, теллур, селен, цинк, медь, никель, железо, натрий – в концентрациях, сравнимых с содержанием золота, нами была продемонстрирована возможность избирательного извлечения золота по отношению к другим металлам платиновой группы (платина, иридий, рутений, родий, палладий). В таблице 5 приведены факторы разделения золота и примесных элементов при использовании ди-изо-амилсульфона и изо-бутил-изо-пропилсульфона в качестве экстрагентов. Из полученных результатов следует, что применение среднего сульфона позволяет избежать экстракции других благородных металлов, в то время как короткий сульфон достаточно хорошо экстрагирует иридий и платину. Кроме того, средний сульфон по сравнению с коротким сульфоном в значительно меньшей степени извлекает железо, олово, сурьму и теллур и практически не экстрагирует цинк, что доказывает его эффективность и перспективность для использования в качестве селективного экстрагента золота.We first discovered that sulfones are not only effective, but also highly selective gold extractants. When using a model solution containing the following metals: platinum, iridium, ruthenium, rhodium, palladium, lead, tin, antimony, tellurium, selenium, zinc, copper, nickel, iron, sodium - in concentrations comparable to the gold content, we demonstrated the possibility of selective extraction of gold in relation to other metals of the platinum group (platinum, iridium, ruthenium, rhodium, palladium). Table 5 shows the separation factors of gold and impurity elements when using di-iso-amylsulfone and iso-butyl-iso-propylsulfone as extractants. From the obtained results it follows that the use of medium sulfone avoids the extraction of other noble metals, while short sulfone extracts iridium and platinum quite well. In addition, medium sulfone, compared with short sulfone, extracts iron, tin, antimony and tellurium to a much lesser extent and practically does not extract zinc, which proves its effectiveness and promisingness for use as a selective gold extractant.

Для очистки органических экстрактов, получаемых после экстракции золотосодержащих растворов, от нецелевых элементов нами предложена промывка экстрактов водой или насыщенным раствором минеральных солей. При этом в промывные воды переходят все примесные элементы, а очищенное золото остается в органическом слое. Дальнейшая реэкстракция полученной органической фазы восстановительными реэкстрагентами позволяет концентрировать чистое золото и получать его в форме нерастворимого осадка (см. пример 7). Применение в качестве реэкстрагентов водных растворов тиомочевины, тиосульфата натрия, гидразина, формальдегида, аммиака, аскорбиновой кислоты, цианида калия, нитрита натрия, гидроксида натрия или дитионита натрия обусловлено тем, что для достижения количественной реэкстракции золота достаточно использовать небольшие объемы реэкстрагента при однократном контакте органической и водной фаз. Кроме того, реэкстрагенты, исследованные в данном изобретении, являются легкодоступными и дешевыми.To clean the organic extracts obtained after extraction of gold-containing solutions from non-target elements, we proposed washing the extracts with water or a saturated solution of mineral salts. In this case, all impurity elements pass into the wash water, and the purified gold remains in the organic layer. Further re-extraction of the obtained organic phase with reducing re-extractants allows you to concentrate pure gold and get it in the form of an insoluble precipitate (see example 7). The use of aqueous solutions of thiourea, sodium thiosulfate, hydrazine, formaldehyde, ammonia, ascorbic acid, potassium cyanide, sodium nitrite, sodium hydroxide or sodium dithionite as reextractants is due to the fact that to achieve quantitative reextraction of gold, it is sufficient to use small volumes of reextractant with a single contact of organic and water phases. In addition, the stripping agents studied in this invention are readily available and cheap.

На фиг. 5 приведена принципиальная схема процесса выделения золота из растворов, содержащих примеси других металлов, методом жидкостной экстракции с использованием раствора сульфона в органическом разбавителе и последующими стадиями промывки и реэкстракции. Согласно приведенной схеме, в экстракционный каскад подается исходный водный раствор, содержащий золото и один или несколько примесных элементов. В результате нескольких последовательных контактов с сульфоном, растворенном в органическом разбавителе, происходит извлечение золота в органическую фазу, которая подается в промывочный каскад. Рафинат из экстракционного каскада поступает в блок отмывки от экстрагента, в котором смешивается с чистым разбавителем для извлечения растворенного сульфона с целью уменьшения его потерь. В промывочном каскаде органическая фаза в результате нескольких последовательных контактов с водой или водно-солевым раствором очищается от примесей нецелевых элементов, которые экстрагируются попутно с золотом, и далее поступает в реэкстракционный каскад. Поток реэкстрагента извлекает золото из органической фазы в форме нерастворимого осадка. Органическая фаза, очищенная от металлов, поступает в ректификационную колонну, в которой высококипящий сульфон отделяется от разбавителя с меньшей температурой кипения. Разбавитель поступает в блок отмывки от экстрагента и затем в смеситель, а чистый сульфон подается в смеситель напрямую. На выходе из смесителя получается готовый раствор экстрагента, который подается в экстракционный каскад, тем самым замыкая экстракционный цикл.In FIG. Figure 5 shows a schematic diagram of the process of separating gold from solutions containing impurities of other metals by liquid extraction using a solution of sulfone in an organic diluent and the subsequent stages of washing and reextraction. According to the above scheme, an initial aqueous solution containing gold and one or more impurity elements is fed into the extraction cascade. As a result of several consecutive contacts with sulfone dissolved in an organic diluent, gold is extracted into the organic phase, which is fed to the washing cascade. The raffinate from the extraction cascade enters the washing unit from the extractant, in which it is mixed with a pure diluent to extract dissolved sulfone in order to reduce its losses. In the washing cascade, the organic phase, as a result of several consecutive contacts with water or water-salt solution, is purified from impurities of non-target elements, which are extracted along with gold, and then enters the re-extraction cascade. The stripping stream extracts gold from the organic phase in the form of an insoluble precipitate. The organic phase, purified from metals, enters the distillation column, in which the high-boiling sulfone is separated from the diluent with a lower boiling point. The diluent enters the washing unit from the extractant and then to the mixer, and pure sulfone is fed directly to the mixer. At the outlet of the mixer, a ready-made extractant solution is obtained, which is fed into the extraction cascade, thereby closing the extraction cycle.

Частные признаки изобретения, описанные выше, позволяют осуществить технологию выделения золота из водных солевых растворов с высокой степенью извлечения и селективности в оптимальных условиях, а последующая реэкстракция приводит к быстрому выведению золота, очищенного от других металлов, из экстракционного цикла.Particular features of the invention described above allow the implementation of the technology for the separation of gold from aqueous salt solutions with a high degree of extraction and selectivity under optimal conditions, and subsequent re-extraction leads to the rapid removal of gold, purified from other metals, from the extraction cycle.

Вышеуказанные преимущества и сущность заявленного способа более наглядно описываются следующими примерами.The above advantages and the essence of the claimed method are more clearly described by the following examples.

Пример 1. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора, содержащего 914 мг/л золота (III). Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. Время перемешивания фаз составляет 3 минуты. После однократного контакта остаточное содержание золота в рафинате составляет 29 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 96.8%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта перемешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 0.9 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.9%. Ди-изо-амилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 1. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution containing 914 mg / l of gold (III). The solution is mixed with medium sulfone - di-iso-amyl sulfone - at a ratio of O: B = 1: 1. The mixing time of the phases is 3 minutes. After a single contact, the residual gold content in the raffinate is 29 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 96.8%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 0.9 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.9% in the re-extract. Di-iso-amylsulfone after re-extraction is directed to re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

Пример 2. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора, содержащего 1387 мг/л золота (III). Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 42 мг/л. Степень извлечения золота в экстракт составляет 97.0%. Рафинат смешивают с дополнительным количеством свежего ди-изо-амилсульфона при соотношении О:В = 1:1. Время контакта фаз составляет 3 мин. После повторного контакта остаточное содержание золота в рафинате составляет 0.9 мг/л. Степень извлечения золота в экстракт на второй ступени составляет 96.9%. После двухступенчатой экстракции степень извлечения составляет 99.9%, а остаточная концентрация золота в рафинате не превышает 1 мг/л. Полученный в результате двухступенчатой экстракции органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 1.1 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.8%. Ди-изо-амилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 2. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution containing 1387 mg / l of gold (III). The solution is mixed with medium sulfone - di-iso-amyl sulfone - at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 42 mg / L. The degree of extraction of gold in the extract is 97.0%. The raffinate is mixed with an additional amount of fresh di-iso-amyl sulfone at a ratio of O: B = 1: 1. The phase contact time is 3 minutes. After repeated contact, the residual gold content in the raffinate is 0.9 mg / L. The degree of extraction of gold in the extract in the second stage is 96.9%. After two-stage extraction, the degree of extraction is 99.9%, and the residual concentration of gold in the raffinate does not exceed 1 mg / L. The organic gold-containing extract obtained as a result of two-stage extraction is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 1.1 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.8% in the re-extract. Di-iso-amylsulfone after re-extraction is directed to re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

Пример 3. На экстракцию подают 3.5 мл царсководочного раствора, содержащего 1389 мг/л золота (III). Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Остаточное содержание золота в рафинате составляет 11 мг/л. Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.2%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 0.9 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.9%. Диизоамилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного царсководочного раствора.Example 3. For extraction serves 3.5 ml of royal water solution containing 1389 mg / l of gold (III). The solution is mixed with medium sulfone - di-iso-amyl sulfone - at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, an organic extract containing dissolved gold (III) is obtained. The residual gold content in the raffinate is 11 mg / L. The degree of extraction of gold in the extract is 99.2%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 0.9 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.9% in the re-extract. After reextraction, diisoamylsulfone is sent to re-extraction of the original royal water solution.

Пример 4. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора, содержащего 914 мг/л золота (III). Раствор смешивают с коротким сульфоном – изо-бутил-изо-пропилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 3 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.6%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 1.0 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.8%. Изо-бутил-изо-пропилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 4. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution containing 914 mg / l of gold (III). The solution is mixed with short sulfone — iso-butyl-iso-propylsulfone — at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 3 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 99.6%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 1.0 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.8% in the re-extract. Iso-butyl-iso-propylsulfone after re-extraction is directed to re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

Пример 5. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора с концентрацией свободной соляной кислоты 5 М, содержащего 638 мг/л золота (III). Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 2 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.7%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 0.9 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.9%. Ди-изо-амилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 5. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution with a concentration of free hydrochloric acid 5 M, containing 638 mg / l of gold (III). The solution is mixed with medium sulfone - di-iso-amyl sulfone - at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 2 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 99.7%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 0.9 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.9% in the re-extract. Di-iso-amylsulfone after re-extraction is directed to re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

Пример 6. На экстракцию подают 3.5 мл царсководочного раствора, содержащего 1365 мг/л золота (III) и другие металлы в концентрациях, приведенных в табл. 4.Example 6. For extraction serves 3.5 ml of royal water solution containing 1365 mg / l of gold (III) and other metals in the concentrations shown in the table. four.

Таблица 4. Содержание металлов в растворе исходного концентратаTable 4. The metal content in the solution of the source concentrate

Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном – при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 1.2 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.9%. Факторы разделения металлов с золотом приведены в табл. 5.The solution is mixed with medium sulfone - di-iso-amyl sulfone - at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 1.2 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 99.9%. Factors for the separation of metals with gold are given in table. 5.

Таблица 5. Факторы разделения металлов с золотом SF_Au/Э Table 5. Factors for the separation of metals with gold SF _{Au / E}

Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на промывку. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с водой при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Содержание металлов в рафинате после промывки водой приведено в табл. 6.The obtained organic gold-containing extract is sent for washing. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with water at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The metal content in the raffinate after washing with water is given in table. 6.

Таблица 6. Концентрация металлов в рафинате после промывкиTable 6. The concentration of metals in the raffinate after washing

Промытый органический экстракт объемом 2 мл смешивают с 10% водным раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Содержание металлов в водной фазе после реэкстракции приведено в табл. 7.A washed 2 ml organic extract is mixed with a 10% aqueous thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The metal content in the aqueous phase after reextraction is shown in table. 7.

Таблица 7. Содержание металлов в водной фазе после реэкстракцииTable 7. The metal content in the aqueous phase after re-extraction

Конечная концентрация золота в водной фазе составляет 1287 мг/л, что соответствует суммарной степени извлечения в реэкстракт 94.7%. Ди-изо-амилсульфон после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного раствора.The final concentration of gold in the aqueous phase is 1287 mg / L, which corresponds to a total recovery of 94.7% in the re-extract. Di-iso-amylsulfone after re-extraction is directed to re-extraction of the stock solution.

Пример 7. На экстракцию подают 3.5 мл царсководочного раствора, содержащего 1365 мг/л золота (III) и другие металлы в концентрациях, приведенных в табл. 4. Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном, – растворенном в 1,2-дихлорэтилене в концентрации 70 масс %, при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 5.1 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.6%. Содержание других элементов и факторы разделения с золотом приведены в табл. 5. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на промывку. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с водой при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Содержание металлов в рафинате после промывки водой приведено в табл. 6. Оставшийся органический экстракт объемом 2 мл смешивают с 10% водным раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Конечная концентрация золота в водной фазе составляет 1185 мг/л, что соответствует суммарной степени извлечения в реэкстракт 87.2%. Раствор ди-изо-амилсульфона в 1,2-дихлорэтилене после реэкстракции направляют на ректификацию и повторную экстракцию исходного раствора. Полученное в ходе восстановительной реэкстракции суспендированное золото фильтруют и промывают водой. Чистота получаемого золота по отношению к другим металлам составляет 99.99%.Example 7. For extraction serves 3.5 ml of royal water solution containing 1365 mg / l of gold (III) and other metals in the concentrations shown in the table. 4. The solution is mixed with medium sulfone — di-iso-amyl sulfone — dissolved in 1,2-dichloroethylene at a concentration of 70 mass%, with a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 5.1 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 99.6%. The content of other elements and separation factors with gold are given in table. 5. The resulting organic gold-containing extract is sent for washing. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with water at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The metal content in the raffinate after washing with water is given in table. 6. The remaining 2 ml organic extract is mixed with a 10% aqueous thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The final concentration of gold in the aqueous phase is 1185 mg / L, which corresponds to a total recovery of 87.2% of the re-extract. A solution of di-iso-amylsulfone in 1,2-dichloroethylene after re-extraction is directed to rectification and re-extraction of the initial solution. Suspended gold obtained during reductive extraction is filtered and washed with water. The purity of the obtained gold in relation to other metals is 99.99%.

Пример 8. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора, содержащего 914 мг/л золота (III). Раствор смешивают со смесью изомерных дибутилсульфонов, диамилсульфонов, амилбутилсульфонов (амиленовая фракция) при соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 4.3 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 99.5%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 1.0 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.8%. Смесь сульфонов после реэкстракции направляют на повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 8. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution containing 914 mg / l of gold (III). The solution is mixed with a mixture of isomeric dibutyl sulfones, diamyl sulfones, amyl butyl sulfones (amylene fraction) at a ratio of O: B = 1: 1. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 4.3 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 99.5%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 1.0 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.8% in the re-extract. The mixture of sulfones after re-extraction is directed to re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

Пример 9. На экстракцию подают 3.5 мл солянокислого раствора, содержащего 1387 мг/л золота (III). Раствор смешивают со средним сульфоном – ди-изо-амилсульфоном, - растворенным в смеси керосина марки Shellsol А100 (50 масс %) и 1,2-дихлорэтилена (50 масс %) при концентрации сульфона 70 масс % и соотношении О:В = 1:1. После однократного контакта в течение 3 мин остаточное содержание золота в рафинате составляет 98 мг/л. В результате получают органический экстракт, содержащий растворенное золото (III). Степень извлечения золота в экстракт составляет 92.9%. Полученный органический золотосодержащий экстракт направляют на реэкстракцию. Для этого 2.5 мл органического экстракта смешивают с 10% раствором тиомочевины при соотношении О:В = 1:1 в течение 10 мин. Остаточная концентрация золота в органической фазе составляет 1.0 мг/л, что соответствует степени извлечения в реэкстракт 99.9%. Раствор ди-изо-амилсульфона в смеси разбавителей после реэкстракции направляют на ректификацию и повторную экстракцию исходного солянокислого раствора.Example 9. For extraction serves 3.5 ml of hydrochloric acid solution containing 1387 mg / l of gold (III). The solution is mixed with medium sulfone — di-iso-amyl sulfone — dissolved in a mixture of Shellsol A100 brand kerosene (50 mass%) and 1,2-dichloroethylene (50 mass%) at a sulfon concentration of 70 mass% and a ratio of O: B = 1: one. After a single contact for 3 minutes, the residual gold content in the raffinate is 98 mg / L. The result is an organic extract containing dissolved gold (III). The degree of extraction of gold in the extract is 92.9%. The obtained organic gold-containing extract is sent for re-extraction. For this, 2.5 ml of the organic extract is mixed with a 10% thiourea solution at a ratio of O: B = 1: 1 for 10 minutes. The residual concentration of gold in the organic phase is 1.0 mg / L, which corresponds to a degree of recovery of 99.9% in the re-extract. A solution of di-iso-amylsulfone in a mixture of diluents after re-extraction is directed to rectification and re-extraction of the initial hydrochloric acid solution.

В таблице 8 представлены результаты экспериментов при осуществлении экстракции из солянокислого раствора золота, содержащего 1000 мг/л золота, сульфонами без разбавителей, подтверждающие достижение заявленного технического результата.Table 8 presents the results of experiments when performing extraction from a hydrochloric acid solution of gold containing 1000 mg / l of gold, sulfones without diluents, confirming the achievement of the claimed technical result.

Таблица 8. Коэффициенты распределения и степени извлечения золота при экстракции из солянокислого раствора золота различными сульфонамиTable 8. The distribution coefficients and the degree of extraction of gold during extraction from a hydrochloric acid solution of gold by various sulfones

В таблице 9 представлены результаты экспериментов при осуществлении реэкстрации органической фазы, полученной при экстракции солянокислого раствора золота с концентрацией 650 мг/л 50% раствором диизоамилсульфона в 1,2-дихлорэтилене, подтверждающие достижение заявленного технического результата.Table 9 presents the results of experiments when reextracting the organic phase obtained by extraction of a hydrochloric acid solution of gold with a concentration of 650 mg / l with a 50% solution of diisoamyl sulfone in 1,2-dichloroethylene, confirming the achievement of the claimed technical result.

Таблица 9. Степени извлечения золота при реэкстракции различными реэкстрагентамиTable 9. The degree of extraction of gold during re-extraction with various re-extractants

Пример 10. На экстракцию подают 2 мл солянокислого раствора, содержащего 600 мг/л золота (III). Раствор смешивают с 30% раствором ди-изо-амилсульфона в одном из разбавителей: деароматизированный керосин марки Shellsol D60, ароматизированный керосин марки Shellsol A100, хлорбензол, толуол, 1,2-дихлорэтан, 1,2-дихлорэтилен, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропанол-2, смесь керосина А100 и толуола (1:1 по объему). Соотношение О:В составляет 1:1 в каждом случае. Время перемешивания фаз составляет 3 минуты. После однократного контакта определяют содержание золота и серы в рафинате и рассчитывают степень извлечения золота в экстракт и равновесную концентрацию сульфона в водной фазе (см. таблицу 2). Аналогичные эксперименты проводят с изо-бутил-изо-пропилсульфоном.Example 10. For extraction serves 2 ml of hydrochloric acid solution containing 600 mg / l of gold (III). The solution is mixed with a 30% solution of di-iso-amyl sulfone in one of the diluents: Shellsol D60 dearomatized kerosene, Shellsol A100 flavored kerosene, chlorobenzene, toluene, 1,2-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1,1,1, 3,3,3-hexafluoropropanol-2, a mixture of kerosene A100 and toluene (1: 1 by volume). The O: B ratio is 1: 1 in each case. The mixing time of the phases is 3 minutes. After a single contact, the content of gold and sulfur in the raffinate is determined and the degree of extraction of gold in the extract and the equilibrium concentration of sulfone in the aqueous phase are calculated (see table 2). Similar experiments are carried out with isobutyl-iso-propylsulfone.

Пример 11. На экстракцию подают 2 мл солянокислого раствора, содержащего 914 мг/л золота (III). Раствор смешивают с одним из неразбавленных сульфонов: изо-бутил-изо-пропилсульфон, изо-бутилпропилсульфон, амиленовая фракция, ди-изо-бутилсульфон, ди-изо-амилсульфон. Соотношение О:В составляет 1:1 в каждом случае. Время перемешивания фаз составляет 3 минуты. После однократного контакта определяют остаточное содержание золота и серы в рафинате и рассчитывают коэффициент распределения золота и равновесную концентрацию сульфона в водной фазе (см. фиг. 1 и таблицу 1).Example 11. For extraction serves 2 ml of hydrochloric acid solution containing 914 mg / l of gold (III). The solution is mixed with one of undiluted sulfones: isobutyl-iso-propylsulfone, iso-butylpropylsulfone, amylene fraction, di-iso-butylsulfone, di-iso-amylsulfone. The O: B ratio is 1: 1 in each case. The mixing time of the phases is 3 minutes. After a single contact, the residual content of gold and sulfur in the raffinate is determined and the distribution coefficient of gold and the equilibrium concentration of sulfone in the aqueous phase are calculated (see Fig. 1 and table 1).

Пример 12. Готовят серию растворов хлорида золота (III) с концентрацией золота 660 мг/л и кислотностью (в единицах рН) 0.25, 0.45, 0.81, 2.0 и 12.85. На экстракцию подают по 2 мл каждого из растворов и один из сульфонов: изо-бутил-изо-пропилсульфон, ди-изо-амилсульфон, амиленовая фракция. Соотношение О:В составляет 1:1, время перемешивания фаз - 3 минуты. После однократного контакта определяют остаточное содержание золота в рафинате и рассчитывают коэффициент распределения золота (см. фиг. 2).Example 12. A series of solutions of gold (III) chloride is prepared with a gold concentration of 660 mg / L and an acidity (in pH units) of 0.25, 0.45, 0.81, 2.0, and 12.85. 2 ml of each of the solutions and one of the sulfones are fed for extraction: iso-butyl-iso-propylsulfone, di-iso-amylsulfone, and the amylene fraction. The O: B ratio is 1: 1, the phase mixing time is 3 minutes. After a single contact, the residual gold content in the raffinate is determined and the gold distribution coefficient is calculated (see FIG. 2).

Таким образом, заявленное изобретение позволяет достичь степени извлечения золота более 99% (концентрация остаточного золота в рафинате достигает менее 1 мг/л, в органической фазе после реэкстракции – менее 1 мг/л), коэффициента распределения более 200, селективного выделения золота из растворов, содержащих как металлы платиновой группы, так и неблагородные металлы, а также уменьшения объемов используемых экстрагентов за счет возможности их регенерации и возвращения в экстракционный цикл.Thus, the claimed invention allows to achieve a degree of gold recovery of more than 99% (the concentration of residual gold in the raffinate reaches less than 1 mg / l, in the organic phase after reextraction - less than 1 mg / l), a distribution coefficient of more than 200, selective separation of gold from solutions, containing both platinum group metals and base metals, as well as reducing the volumes of extractants used due to the possibility of their regeneration and return to the extraction cycle.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.The invention has been disclosed above with reference to a specific embodiment. Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only by the following claims.

Claims

1. The method of extracting gold from water-salt solutions, which consists in the fact that they carry out the extraction of gold from the initial solution with sulfone, a mixture of sulfones or a solution of sulfones in at least one organic diluent, followed by re-extraction of gold from the organic phase with solutions of reducing or alkaline reagents, with this is used for extraction sulfones of the general formula (1)

(one),

in which R ₁ and R ₂ are linear or branched alkyl substituents containing a total of from 7 to 10 carbon atoms.

2. The method according to p. 1, characterized in that at least one sulfone selected from the group is used as extractants: di-n-propylsulfone, iso-propyl-n-propylsulfone, n-butyl-n-propylsulfone, iso butyl-n-propylsulfone, iso-amyl-n-propylsulfone, di-iso-propylsulfone, n-butyl-iso-propylsulfone, iso-butyl-iso-propylsulfone, iso-amyl-iso-propylsulfone, di-n-butylsulfone, iso-butyl-n-butylsulfone, iso-amyl-n-butylsulfone, di-iso-butylsulfone, iso-amyl-iso-butylsulfone, di-iso-amylsulfone, iso-amyl-tert-butylsulfone, iso-amylamylsulfone, diamines Ulfon, iso-amyl-sec-amylsulfone, di-sec-amylsulfone, iso-amyl-tert-amylsulfone, di-tert-amylsulfone.

3. The method according to p. 1, characterized in that the extraction of gold is carried out from chloride, nitrate, sulfate or aqua regia solutions.

4. The method according to p. 3, characterized in that the extraction of gold is carried out from aqueous salt solutions with a concentration of free acid from 0.01 M to 5 M.

5. The method according to p. 1, characterized in that sulfon solutions in at least one diluent selected from the group are used as an extractant: dearomatized kerosene of the Shellsol D60 brand or its analogue, flavored kerosene of the Shellsol A100 brand or its analogue, chlorobenzene, 1 , 2-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropanol-2, while the concentration of sulfone in the solution is 25-99 wt. %

6. The method according to p. 1, characterized in that the organic phase obtained after extraction is washed with water or brine to remove non-target elements.

7. The method according to p. 1, characterized in that as solutions of reducing or alkaline reextractants using reagents selected from the group: thiourea, sodium thiosulfate, hydrazine, formaldehyde, ammonia, ascorbic acid, potassium cyanide, sodium nitrite, sodium dithionite, hydroxide sodium.

8. The method according to p. 1, characterized in that the concentration of gold in the initial aqueous salt solutions after extraction may be less than 1 mg / L.

9. The method according to p. 1, characterized in that the purity of the obtained gold in relation to other metals can be 99.99%.

10. The method according to p. 1, characterized in that the extraction is carried out at one or more stages of contact of the aqueous and organic phases.

11. The method according to p. 10, characterized in that the process is carried out using continuous countercurrent extraction.

12. The method according to p. 1, characterized in that the back-extraction is carried out at one or more contact levels of the aqueous and organic phases.

13. The method according to p. 12, characterized in that the process is carried out using continuous countercurrent stripping.

14. The method according to p. 1, characterized in that the process is carried out using sequential cascades of extraction, washing and re-extraction.